Operação sustentável em sistemas de distribuição de água: uma análise sob a ótica da produção mais limpa (P+L)

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Melo, Everson Gardel de
• Orientador(a): Moraes, Carlos Alberto Mendes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sustentabilidade; P+L; Pegada hídrica; Energia incorporada; Abastecimento de água
• Palavras-chave em Inglês: Sustainability; Cleaner production; Water footprint; Cumulative energy demand; Water supply
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9739

Sistemas de abastecimento de água possuem uma série de fatores que influenciam neste processo. Aspectos sociais, econômicos e ambientais revelam o quão sustentável pode ser a distribuição de água. O desafio de garantir o acesso à água para toda população mundial passa por encontrar o equilíbrio entre estes três pilares da sustentabilidade. No Brasil inúmeras internações hospitalares são causadas pela ausência ao acesso de água com qualidade. O presente trabalho busca em um sistema de distribuição, perpassando seus componentes físicos, instruções técnicas e rotinas operacionais, a avaliação deste, de modo a obter o menor custo e a menor retirada de água dos mananciais utilizando estratégias de Produção mais Limpa (P+L). Outros objetivos estão elencados e dizem respeito a avaliação através da pegada hídrica e da energia incorporada no processo principal, distribuição propriamente dita e no processo de produção de insumos como produtos químicos e tubulações. A concepção de uma ferramenta socioambiental que inter-relacione volume produzido, volume faturado e o consumo/geração de energia elétrica também é um dos objetivos deste estudo. Para a execução deste trabalho a metodologia utilizada baseou-se em quatro cenários que foram simulados no software de simulação hidráulica EPANET. O cenário 1 tratou da modelagem de um sistema convencional de abastecimento para zonas altas com seus componentes típicos (reservatórios apoiados, elevatórias de água e reservatório elevado). O segundo cenário modifica o formato anterior com a instalação de um turbogerador e a retirada de uma elevatória de água e dois reservatórios. O cenário 3 apresenta, sobre a modelagem anterior, o acréscimo de volume faturado e, consequentemente, a redução de perdas aparentes. O cenário 4 aborda todas as outras implementações e acrescenta o controle da pressão de distribuição através da inclusão de três válvulas reguladoras de pressão (VRP). Os resultados apresentados mostram que à medida em que as implementações propostas são inseridas, através dos cenários simulados, as variáveis volume produzido, volume faturado e consumo/geração de energia elétrica se aproximam dentro da ferramenta socioambiental denominado diagrama 3Ss da distribuição de água. Da mesma forma, a pegada hídrica e a energia incorporada acompanham a tendência de melhoria de seus números através dos quatro cenários. Na etapa de conclusão é possível verificar reduções percentuais significativas das perdas físicas por meio de vazamentos de tubulações, cerca de 54,6 %. A redução das perdas aparentes, a partir do cenário 3, fica na ordem de 45,5%. A energia incorporada (kWh/m³) apresenta redução significativa a partir do cenário 2, de 8,57 para 4,95 no cenário 4. A pegada hídrica apresenta redução de 3,64 no cenário 1 para 1,36 m³/m³f no cenário 4. O estudo conclui que o objetivo principal de propor um sistema de distribuição sustentável sob à ótica da produção mais limpa foi plenamente atingido, bem como todos os objetivos específicos elencados na formatação desta pesquisa. Ao fim ficam elencados, como possíveis trabalhos futuros, a avaliação do lodo das estações de tratamento, estudo sobre a substituição de tubulações e o detalhamento de seus impactos e as emissões de carbono provenientes de sistemas de abastecimento de água e sistemas de esgotamento sanitário.